L'observatoire du Mauna Loa à Hawai'i a récemment enregistré la plus forte concentration de dioxyde de carbone, ou CO 2 , niveaux dans l'histoire de l'humanité. En réalité, la dernière fois CO 2 les niveaux ont dépassé 400 parties par million était pendant le Pliocène, une époque géologique entre deux et cinq millions d'années, lorsque les océans ont grimpé de 50 pieds plus haut et que les petites calottes glaciaires s'accrochaient à peine aux pôles.

"Le Pliocène n'était pas un monde dont les humains et nos ancêtres faisaient partie, ", a déclaré Jessica Tierney, professeure agrégée de géosciences à l'Université d'Arizona. "Nous avons juste commencé à évoluer à la fin."

Maintenant que nous avons atteint 415 parties par million de CO 2 , Tierney pense que le Pliocène peut être utilisé pour comprendre les changements climatiques dans un avenir très proche. Des études antérieures ont tenté cela, mais un écart persistant entre les modèles climatiques et les données fossiles de cette partie de l'histoire de la Terre a brouillé toute idée potentielle.

Une nouvelle étude, publié aujourd'hui dans Lettres de recherche géophysique , utilisé un autre, type de données fossiles plus fiable que les études antérieures. Tierney est le responsable de l'étude, qui a résolu l'écart entre les données fossiles et les simulations de modèles climatiques et a montré que, Oui, le Pliocène est un bon analogue pour les prévisions climatiques futures.

Le problème pliocène

Avant la révolution industrielle, CO 2 les niveaux oscillaient autour de 280 ppm. Pour le point de vue, il a fallu plus de deux millions d'années pour le CO 2 les niveaux diminuent naturellement de 400 ppm aux niveaux préindustriels. En un peu plus de 150 ans, l'humanité a fait rebondir ces niveaux.

Les mesures indirectes passées des températures de surface de la mer au Pliocène ont conduit les scientifiques à conclure qu'une Terre plus chaude avait bloqué l'océan Pacifique tropical dans un modèle météorologique équatorial appelé El Niño.

Normalement, alors que les alizés balaient les eaux chaudes de surface de l'océan Pacifique d'est en ouest, l'eau chaude s'accumule dans le Pacifique oriental, refroidissement du côté ouest de l'océan d'environ 7 à 9 degrés Fahrenheit. Mais lors d'un El Niño, la différence de température entre l'est et l'ouest tombe à un peu moins de 2 degrés, influençant les conditions météorologiques dans le monde, y compris le sud de l'Arizona. El Niños se produit généralement tous les trois à sept ans, dit Tierney.

Le problème est, modèles climatiques du Pliocène, qui comprenait du CO 2 niveaux de 400 ppm, ne pouvait pas sembler simuler un El Niño permanent sans faire de funky, changements irréalistes des conditions du modèle.

"Cet article a été conçu pour revisiter ce concept d'El Niño permanent et voir s'il résiste vraiment à une réanalyse des données, " dit-elle. " Nous trouvons que ça ne tient pas le coup. "

Thermomètres à graisse

Il y a environ 20 ans, les scientifiques ont découvert qu'ils pouvaient déduire les températures passées en se basant sur l'analyse chimique d'un type spécifique de coquille fossilisée d'un type de plancton appelé foraminifères.

"Nous n'avons pas de thermomètres qui peuvent aller au Pliocène, nous devons donc utiliser des données proxy à la place, " dit Tierney.

Depuis, les scientifiques ont appris que les mesures des foraminifères peuvent être faussées par la chimie des océans, Tierney et son équipe ont donc plutôt utilisé une mesure indirecte différente, la graisse produite par un autre plancton appelé coccolithophores. Lorsque l'environnement est chaud, les coccolithophores produisent un type de graisse légèrement différent que lorsqu'il fait froid, et les paléoclimatologues comme Tierney peuvent lire les changements dans la graisse, préservé dans les sédiments océaniques, pour déduire les températures de surface de la mer.

"C'est un moyen très couramment utilisé et fiable pour regarder les températures passées, donc beaucoup de gens ont fait ces mesures au Pliocène. Nous avons des données du monde entier, " dit-elle. " Maintenant, nous utilisons ce gros thermomètre dont nous savons qu'il n'a pas de complications, et nous sommes sûrs que nous pouvons obtenir un résultat plus propre."

El Niñ... Non

Tierney et son équipe ont découvert que la différence de température entre les côtés est et ouest du Pacifique avait diminué, mais il n'était pas assez prononcé pour être qualifié d'El Niño permanent à part entière.

"Nous n'avions pas d'El Niño permanent, c'était donc une interprétation un peu extrême de ce qui s'est passé, " dit-elle. " Mais il y a une réduction de la différence est-ouest, c'est toujours vrai. "

Le Pacifique oriental est devenu plus chaud que l'ouest, ce qui a ralenti les alizés et modifié les régimes de précipitations. Des endroits secs comme le Pérou et l'Arizona auraient pu être plus humides. Ces résultats du Pliocène sont en accord avec ce que les futurs modèles climatiques ont prédit, à cause du CO 2 niveaux atteignant 400 ppm.

C'est prometteur car maintenant les données proxy correspondent aux modèles climatiques du Pliocène. "Tout se vérifie, " dit Tierney.

Le Pliocène, cependant, C'était à une époque de l'histoire de la Terre où le climat se refroidissait lentement. Aujourd'hui, le climat se réchauffe très rapidement. Peut-on vraiment s'attendre à un climat similaire ?

« La raison pour laquelle aujourd'hui le niveau de la mer et les calottes glaciaires ne correspondent pas tout à fait au climat du Pliocène, c'est parce qu'il faut du temps pour que les calottes glaciaires fondent, " dit Tierney. " Cependant, les changements dans l'atmosphère qui se produisent en réponse au CO 2 - comme les changements dans les alizés et les régimes de précipitations, peuvent certainement se produire au cours d'une vie humaine."